From logwood to brazilwood: A chemometric approach to classifying wood-derived dyes in artworks
Naturalne barwniki zaprawowe pozyskiwane z drzew pochodzenia azjatyckiego i amerykańskiego były niegdyś wykorzystywane do barwienia tkanin na zróżnicowane kolory – od żółtego, przez czerwony i niebieski, aż po czarny. Obecnie do identyfikacji tych preparatów w obiektach zabytkowych powszechnie stosuje się wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC) sprzężoną z detekcją spektrofotometryczną oraz tandemową spektrometrią mas z jonizacją poprzez elektrorozpraszanie (ESI MS/MS). Mimo to precyzyjne określenie źródeł pochodzenia barwników drzewnych, zwłaszcza różnych gatunków barwników czerwonych określanych wspólnym mianem drzewa brazylijskiego (ang. brazilwood), ze względu na zbliżoną kompozycję ich związków barwiących, nadal stanowi wyzwanie.
W ramach przedstawionej pracy przeanalizowano dane chromatograficzne i widma mas uzyskane dla 108 próbek modelowych – ekstraktów z włókien naturalnych (wełny i jedwabiu), potraktowanych pięcioma różnymi zaprawami oraz niezaprawionych, a następnie barwionych barwnikami drzewnymi: drzewem kampeszowym (Haematoxylum campechianum L.), drzewem meksykańskim (Haematoxylum brasiletto H.Karst.), drzewem brazylijskim (Paubrasilia echinata Lam.) i brezylką sappan (Biancaea sappan Tod.). Analiza uzyskanych widm MS/MS pozwoliła scharakteryzować 68 związków chemicznych, w tym zidentyfikować 21 markerów barwników drzewnych, takich jak: sappanchalkon, sappanon B, hematoksylon B, protosappanina C, hematoksylol C, caesalpin J, sappanon A, protosappanina B, hematoksylol B, brazyleina, hemateina, hydroksybrazyleina, hydroksyhemateina, urolityna, protosappanina D, protosappanina E oraz hematoksylol E. Do opracowania modelu analitycznego umożliwiającego rozróżnienie barwników drzewnych na podstawie profili chromatograficznych zastosowano narzędzia chemometryczne, w tym mapę cieplną do wizualizacji danych, analizę głównych składowych (PCA) oraz hierarchiczną analizę podobieństwa (HCA). Oprócz wyników uzyskanych dla próbek modelowych w badaniu uwzględniono też wyniki otrzymane dla próbek nici pobranych z XVI- i XVII-wiecznych europejskich tkanin. Na tej podstawie opracowano model identyfikacji czerwonych barwników pochodzenia drzewnego w tekstyliach historycznych, co otwiera drogę przyszłym badaniom nad rozróżnieniem poszczególnych preparatów.
Artykuł:
Journal of Cultural Heritage
Autorzy z PW:
Izabela Nasiłowska, Katarzyna Pawlak, Katarzyna Lech
Dyscyplina:
Rok wydania: